(57)【要約】【課題】  様々な電源入力形態に対応するとともに、その様々な電源に応じた電圧経路中で生じる電圧ドロップを考慮してサーマルヘッドへの通電制御を行うことができるサーマルプリンタ装置を提供する。【解決手段】  サーマルヘッド印字用の電源を供給する半導体スイッチから出力された後の電圧を検出し、その検出した電圧の値に基づいて、サーマルヘッドを駆動するための通電パルス幅を制御する。【選択図】図１
2006181873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドを用いて印字を行うサーマルプリンタ装置において、
前記サーマルヘッドに印字用の電力を供給する半導体スイッチと、
前記半導体スイッチから出力された後の電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段で検出した電圧値に基づいて、前記サーマルヘッドを駆動するための通電パルス幅を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするサーマルプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドを用いて印字を行うサーマルプリンタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＰＯＳシステム等で用いられるレシートプリンタであるサーマルプリンタ装置には、様々な形態のものがある。日本国内においてはサーマルプリンタ装置がＰＯＳ本体に組み込まれたもの（以下、組込タイプのサーマルプリンタ装置と称する。）が主流であるが、海外向けとなると、ＰＯＳ本体はＰＣのようなＢＯＸタイプとなり、サーマルプリンタ装置はＰＯＳ本体と分離されているもの（以下、分散タイプのサーマルプリンタ装置と称する。）が主流である。このような様々な形態のサーマルプリンタ装置は、組込タイプ専用又は分散タイプ専用にそれぞれ開発されている。また、組込タイプのサーマルプリンタ装置は、電源に関して専用の電源で安定して供給されることが前提となって開発されている。
【０００３】
ところで、サーマルヘッド上には、ドライバＩＣと呼ばれる５Ｖ又は３．３Ｖで駆動するロジックＩＣが搭載されている。サーマルヘッドは、破壊防止のために、サーマルヘッドの駆動電源よりも先にロジックＩＣの駆動電源を投入することが望ましい。このため、サーマルプリンタ装置は、サーマルヘッドの駆動電源（通常は、２４Ｖ程度）を制御回路からの指示でスイッチングする仕組みを有している。例えば、サーマルヘッドの駆動電源は、半導体スイッチによりＯＮ／ＯＦＦできる構成として、ロジックＩＣの駆動電源が立ち上がった後にサーマルヘッドの駆動電源をＯＮする仕組みとなっている。
【０００４】
なお、サーマルヘッドの印字中の印加電圧値がしきい値以下のとき、この印加電圧値に基づいて制御パルスのパルス幅を求める技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２６５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、サーマルプリンタ装置には、組込タイプと分散タイプとがあるが、いずれのタイプにも用いることができるサーマルプリンタ装置が望まれている。  
しかしながら、分散タイプのサーマルプリンタ装置を組込みタイプのサーマルプリンタ装置に用いるとすると、組込タイプのサーマルヘッドの専用電源には不要であった突入電流防止回路を外部電源保護のためにサーマルプリンタ装置に設ける必要がある。この場合、突入電流防止回路を経由することによる電圧ドロップが想定される。また、組込タイプのサーマルプリンタ装置では、電源供給に使用されるハーネスが２０〜３０ｃｍ程度と短いため比較的電圧ドロップが少なく安定的に電源供給されるが、分散タイプのサーマルプリンタ装置では、電源供給に使用されるケーブルが２〜３ｍ程度と長いため電圧ドロップ量が大きくなる。このように、電源からサーマルヘッドに電圧が到るまでの電源経路には、様々な電圧ドロップが生じる要因がある。したがって、組込タイプと分散タイプとを同一のサーマルプリンタ装置で実現する場合、ＰＯＳ本体から電源が供給されるのか、又は、ＡＣアダプタから電源が供給されるのかによって、サーマルヘッドに印加される電圧に差が生じ、印字の濃度むらが発生するという問題がある。
【０００６】
分散タイプのサーマルプリンタ装置に使用されるサーマルヘッドの２４Ｖの電源としては、例えば、ＡＣアダプタだけでなくＰＯＳ本体に接続される場合のように様々なものが想定される。しかしながら、このように接続されるＰＯＳ本体、ＡＣアダプタであっても入力電圧にばらつきがあり、その程度は図り知ることはできない。このため、入力電圧が異なることによりサーマルヘッドに印加される電圧に差が生じる場合も考えられる。
【０００７】
また、特許文献１に記載されたものでは、印字中にサーマルヘッドの印加電圧を検出し、その検出した値に基づいて通電制御を行うが、仕様のものと異なる入力電圧が供給される場合には対応することができない。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、様々な電源入力形態に対応するとともに、その様々な電源に応じた電圧経路中で生じる電圧ドロップを考慮してサーマルヘッドへの通電制御を行うことができるサーマルプリンタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、サーマルヘッドを用いて印字を行うサーマルプリンタ装置において、サーマルヘッドに印字用の電力を供給する半導体スイッチから出力された後の電圧値を検出し、その検出した電圧値に基づいて、サーマルヘッドを駆動するための通電パルス幅を制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、様々な電源入力形態に対応するとともに、その様々な電源に応じた電圧経路中で生じる電圧ドロップを考慮してサーマルヘッドへの通電制御を行うことができるサーマルプリンタ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は、サーマルプリンタ装置１の制御構成の要部を概略的に示す図である。サーマルプリンタ装置１は、サーマルヘッド１１を有している。サーマルヘッド１１は、例えば、発熱抵抗体を複数備えたラインサーマルヘッドである。また、サーマルプリンタ装置１は、従来の組込みタイプのものに用いられていた２４Ｖ専用電源２と、従来の分散タイプのものに用いられていた２４Ｖ電源の両方に接続可能となっており、使用時には２４Ｖ専用電源２と２４Ｖ電源３のいずれかから電源が供給される。
【００１２】
サーマルプリンタ装置１に２４Ｖ専用電源２が接続された場合は、２４Ｖ専用電源２から供給される電圧は、半導体スイッチであるＦＥＴ（フィールド・イフェクト・トランジスタ）スイッチ１２に供給される。一方、サーマルプリンタ装置１に２４Ｖ電源３が接続された場合は、２４Ｖ電源３から供給される電圧は突入電流防止回路１３を介して、ＦＥＴスイッチ１２に供給される。
【００１３】
ＦＥＴスイッチ１２は、サーマルヘッド１１を保護するために、サーマルヘッド１１上に設けられたロジックＩＣの電圧を投入した後に、サーマルヘッド１１に印字用の２４Ｖの駆動電圧を投入するために設けられている。このＦＥＴスイッチ１２のＯＮ／ＯＦＦは、ＣＰＵ１５によって制御されるようになっている。ＦＥＴスイッチ１２から出力された電圧は、サーマルヘッド１１に供給される。
【００１４】
電圧検出回路１４は、ＦＥＴスイッチ１２から出力された後で、サーマルヘッド１１に供給される前の電圧値を検出する。この電圧検出回路１４は、検出した電圧値を示す電圧値情報を、ＣＰＵ１５へ送信する。
【００１５】
ＣＰＵ１５は、制御回路であり、サーマルプリンタ装置１が印字動作を行う際に、ヘッド制御パルスにより印字データをサーマルヘッド１１に送信し、その印字タイミングでのみＦＥＴスイッチ１２をＯＮする。また、ＣＰＵ１５は、電源投入時のイニシャル処理を行うときに、電圧検出回路１４から受信した電圧値情報に基づいて、ヘッド制御パルスのパルス幅である通電時間を補正する処理を行うようになっている。この補正は、数式
Ｔ２＝（２４／ＶＤ）２×Ｔ１              …（１）
に基づいて行われる。ここで、Ｔ２は補正後通電時間、Ｔ１は予め定められている補正前通電時間、ＶＤは電圧検出回路１４で検出された電圧値情報が示す電圧値である。
【００１６】
次に、図２を参照してサーマルプリンタ装置１の電源投入時のイニシャル処理においてＣＰＵ１５が実行する処理の流れについて説明する。
【００１７】
先ず、ＣＰＵ１５は、サーマルプリンタ装置１の電源ＯＮを検出した後に（ＳＴ１）、サーマルヘッド１１にヘッド制御パルスとして０データを送信し（ＳＴ２）、ＦＥＴスイッチ１２をＯＮする（ＳＴ３）。
【００１８】
その状態で、ＣＰＵ１５は、電圧検出回路１４で検出されたＦＥＴスイッチ１２から出力された後の電圧値ＶＤを示す電圧値情報を受信する（ＳＴ４）。続いて、ＣＰＵ１５は、上述した（１）式を用いてサーマルヘッド１１に送信するヘッド制御パルスの通電時間を補正する（ＳＴ５）。これにより、電圧検出回路１４から受信した電圧値ＶＤが２４Ｖからずれているときに、サーマルヘッド１１に印加されるエネルギーが２４Ｖの誤差に対して一定となるように、通電時間が補正前通電時間Ｔ１から補正後通電時間Ｔ２に補正される。
【００１９】
そして、ＣＰＵ１５はＦＥＴスイッチ１２をＯＦＦする（ＳＴ６）。このようなイニシャル処理を終了すると、従来より行われている印字のための通常処理を開始する。
【００２０】
以下、このように構成されたサーマルプリンタ装置１の作用について説明する。  
先ず、２４Ｖ専用電源２からサーマルプリンタ装置１に電源を供給する場合で説明する。サーマルプリンタ装置１は電源がＯＮとなると、２０ｃｍから３０ｃｍのハーネスを介してＦＥＴスイッチ１２に電源が供給される。そして、サーマルヘッド１１に０データが送信されて印字がされない状態となった後、ＦＥＴスイッチ１２がＯＮとなり、サーマルヘッド１１に電圧が供給される。そして、ＦＥＴスイッチ１２から出力された後で、かつ、サーマルヘッド１１に供給される前の電圧値ＶＤが電圧検出回路１４で検出される。この電圧検出回路１４で検出された電圧値ＶＤが、サーマルヘッド１１に供給する２４Ｖの電圧値からずれていると、その誤差に対して２４Ｖで一定となるように、ヘッド制御パルスの通電幅が補正前通電時間Ｔ１から補正後通電時間Ｔ２に補正される。そして、ＦＥＴスイッチ１２がＯＦＦとなり、印字のための通常の処理が始められる。このように、ヘッド制御パルスの通電幅（通電時間）を補正することができるため、ハーネスやＦＥＴスイッチ１２を経由することによる電圧の電圧ドロップが生じても、サーマルヘッド１１に２４Ｖで一定の電圧を供給することができ、印字濃度むらの発生を防止することができる。
【００２１】
次に、２４Ｖ電源３からサーマルプリンタ装置１に電源を供給する場合で説明する。サーマルプリンタ装置１は電源がＯＮとなると、２から３ｍのケーブル、突入電流防止回路１３を介してＦＥＴスイッチ１２に電源が供給される。そして、サーマルヘッド１１に０データが送信されて印字がされない状態となった後、ＦＥＴスイッチ１２がＯＮとなり、サーマルヘッド１１に電圧が供給される。そして、ＦＥＴスイッチ１２から出力された後で、かつ、サーマルヘッド１１に供給される前の電圧値ＶＤが電圧検出回路１４で検出される。この電圧検出回路１４で検出された電圧値ＶＤが、サーマルヘッド１１に供給する２４Ｖの電圧値からずれていると、その誤差に対して２４Ｖで一定となるように、ヘッド制御パルスの通電幅が補正前通電時間Ｔ１から補正後通電時間Ｔ２に補正される。そして、ＦＥＴスイッチ１２がＯＦＦとなり、印字のための通常の処理が始められる。このように、ヘッド制御パルスの通電幅（通電時間）を補正することができるため、ケーブル、突入電流防止回路１３、ＦＥＴスイッチ１２を経由することによる電圧の電圧ドロップが生じても、サーマルヘッド１１に２４Ｖで一定の電圧を供給することができ、印字濃度むらの発生を防止することができる。
【００２２】
以上の説明したように、この実施の形態のサーマルプリンタ装置１によると、使用される電源がＰＯＳ本体等に接続される場合の２４Ｖ専用電源２か、或いは、ＡＣアダプタ等に接続される場合等の２４Ｖ電源３のいずれであるか定まっていない場合に、いずれの電源が接続されたとしても、サーマルヘッド１１に２４Ｖで一定の電圧を供給することができ、印字濃度むらの発生を防止することができる。
【００２３】
また、サーマルプリンタ装置１によると、印字のための通常の処理を行う前に、ＦＥＴスイッチ１２から出力された後で、かつ、サーマルヘッド１１に供給される前の電圧値を電圧検出回路１４で検出し、その検出した電圧値に基づいて、その誤差に対して２４Ｖで一定となるように、ヘッド制御パルスの通電幅が補正前通電時間Ｔ１から補正後通電時間Ｔ２に補正される。したがって、サーマルプリンタ装置１は、２４Ｖ専用電源２のように２０〜３０ｃｍのように比較的短いハーネス、ＦＥＴスイッチ１２を介して電源を供給する場合も、２４Ｖ電源３のように２〜３ｍのように長いケーブル、突入電流防止回路１３及びＦＥＴスイッチ１２を介して電源を供給する場合も、電圧経路中で生じる電圧ドロップを考慮してヘッド制御パルスの通電幅の補正を行うことができる。
【００２４】
特に、ＡＣアダプタのような２４Ｖ電源３を用いる場合には、製造者等に応じて２４Ｖ電源の仕様の誤差の範囲も異なるが、このように誤差等が異なる場合にも、その誤差を考慮して補正をすることができる。
【００２５】
なお、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態におけるサーマルプリンタ装置の制御構成の要部を概略的に示す図。
【図２】同実施の形態における処理の流れを示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１…サーマルプリンタ装置，２…２４Ｖ専用電源，３…２４Ｖ電源，１１…サーマルヘッド，１２…ＦＥＴスイッチ，１３…突入電量防止回路，１４…電圧検出回路，１５…ＣＰＵ
【図１】
2006181873.tif 000003
【図２】
2006181873.tif 000004